Функціональні методи дослідження органів дихання - практичні навички педіатра

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

Функціональні методи дослідження органів дихання мають велике значення в діагностиці захворювань легень, що пов`язано з потребою практичної медицини в об`єктивної кількісної та якісної оцінки виникаючих у дитини порушень дихання. Відомо, що поряд з основною функцією газообміну органи дихання беруть участь у підтримці кислотно-лужної рівноваги, обміні речовин, терморегуляції, захисних реакціях і т. Д. Газообмін в легенях і насичення крові киснем здійснюються за участю декількох процесів, основними з яких є вентиляція, дифузія і перфузія.
Для характеристики легеневої функції у дітей найбільш часто використовуються спірографія, пневмотахометрія, Капнографії, оксігемометрія і оксігемографія, визначення легеневих обсягів методом розведення гелію, дифузійної здатності легень, напруги кисню і вуглекислого газу в артеріальній крові. Використання перерахованих методів дозволяє оцінити вентиляційну функцію легень, включаючи основні легеневі обсяги, механіку дихання, легеневий газообмін, газовий склад крові.
Застосування функціональних методів дослідження легенів в педіатричній практиці має свої особливості. Тільки у дітей старше п`яти років можна застосувати всі методи, що рекомендуються при дослідженні легеневої функції, діти більш молодшого віку не здатні активно брати участь в обстеженні, зокрема виконувати функціональні проби (форсоване дихання, довільна затримка дихання, максимально глибокий вдих або видих і ін.) . Функціональні методи дослідження легень стають обов`язковими для дітей з гострою та хронічною патологією органів дихання.

спірометрії

Спірометрія - метод визначення життєвої ємності легень (ЖЕЛ). Найчастіше для цієї мети застосовують спірометр Гетчінсона, портативний спірометр, газові годинник або ротаційні лічильники (вентілометр).
При визначенні ЖЕЛ випробуваний, перебуваючи в положенні стоячи або сидячи, робить максимальний вдих, швидко затискає ніс і повільно видихає все повітря через мундштук в спірометр. Вимірювання з деякими проміжками часу повторюють 2-3 рази і відзначають максимальний результат.
Табл. 19. Належні величини легеневих обсягів (по Dietzsch, 1967)

Примітка. ДО - дихальний обсяг-МОД - хвилинний об`єм дихання-МВЛ - максимальна вентиляція легенів.
При повторних дослідженнях випробуваному рекомендується надавати таке ж становище, в якому були отримані вихідні дані. Отриману величину ЖЄЛ порівнюють з належною, яка визначається за рівнянням регресії (І. С. Ширяєва, Б. А. Марков, 1973) або по табл. 19 Патологічними вважаються відхилення в бік зменшення, що перевищують належні величини на 15-20%.

пневмотахометра

Пневмотахометрия (ПТМ) - простий і доступний метод дослідження бронхіальної прохідності. За допомогою його визначають пікові швидкості руху повітря на вдиху і видиху. Однак пневмотахометріческое дослідження можна проводити лише у дітей шкільного віку, так як в дослідженні потрібна активна участь пацієнта.

Табл. 20. Показники пневмотахометрии у дітей, л / с (по І. С. Ширяєвої з співавт., 1969)

З урахуванням віку дитини підбирається діаметр трубок. Дослідження зазвичай починають трубкою з отвором 20 мм і, лише переконавшись у тому, що потужність вдиху і видиху мала, продовжують дослідження трубкою з отвором 10 мм. Випробуваний, щільно обхопивши губами наконечник дихальної трубки, робить максимально швидкий видих в трубку. Перемикач на апараті повинен перебувати в положенні «видих», а ніс закритий за допомогою носового затиску. Далі апарат перемикають для дослідження «вдиху» і реєструють максимально швидкий вдих. Дослідження повторюють 3-4 рази і розрахунок ведуть по максимальному показнику. Отримані дані пневмотахометрии порівнюють з належними величинами, які визначаються по табл. 20 або розраховуються за такими рівняннями:

Допустимі відхилення індивідуальних показників пневмотахометрии від належних величин ± 20%. Зниження показників потужності видиху (вдиху) вказує на обструктивний характер порушення вентиляції (бронхоспазм, набряк слизової дихальних шляхів, дискриния).

спірографію

Спирография - метод графічної реєстрації дихальних рухів, що відображає зміну легеневих обсягів. Велика інформативність, простота, доступність спирографических методу дослідження сприяли широкому впровадженню його в практику.
Для реєстрації спірограмми частіше використовуються спірографи, мають одну робочу ємність (СГ-2М, Мета 1 -25, Мета 1-40, Спіро 2-25 та ін.) Або дві (СГ-1М, Мета 1-40 та ін.). Останні можуть використовуватися і для роздільного бронхоспірографіі.

Методика записи спірограмми.

Дослідження рекомендується проводити вранці, натщесерце, після 10-15-хвилинного відпочинку (в умовах основного обміну). Дитина підключається до крана робочої системи за допомогою загубника або маски. При використанні загубника носове дихання пацієнта припиняється накладенням носового затиску. Хворого привчають дихати через мундштук з загубником або маску атмосферним повітрям, знайомлячи з методикою виконання спирографических проб (ЖЕЛ, ФЖЕЛ, МВЛ і ін.). Тренування дитини краще провести напередодні.
Спірограма зазвичай записується одномоментно: спочатку 3-5 хвилин - спокійне дихання і ЖЕЛ, потім форсовані тести і функціональні проби. У ослаблених або тяжкохворих дітей спірограма реєструється двухмоментно: спочатку спокійне дихання і ЖЕЛ, а форсовані тести і функціональні проби - після відпочинку. Швидкість руху паперу при записі спірограмми 50 або 60 мм / хв.
Після запису спокійного дихання протягом 3-5 хвилин реєструють ЖЕЛ, для чого випробуваний повинен видихнути при максимальному зусиллі після максимально глибокого вдиху. Пробу повторюють 2-3 рази і враховують максимальний показник. ЖЕЛ можна визначити і двухмоментно. Для цього випробуваний після спокійного видиху робить максимально глибокий вдих і повертається до спокійного дихання, а потім робить максимальний видих. ЖЕЛ при цьому має трохи більшу величину. Для визначення ФЖЕЛ випробуваний робить максимальний вдих і з граничною швидкістю форсований видих. Швидкість руху паперу при записі ФЖЕЛgt; 600 мм / хв. Дослідження проводять 2-3 рази і враховують максимальний показник.

Мал. 30. Легеневі об`єми і ємності:
ДО - дихальний обсяг-ОЕЛ - загальна ємність легких- Фое - функціональна залишкова емкость- ЖЕЛ - життєва ємність легких- ООЛ - залишковий обсяг-РОвд-резервний обсяг вдиху, РОвид-резервний обсяг видиху.
Для визначення МВЛ випробуваного просять дихати з оптимальними частотою (50-60 подихів у хвилину) і глибиною (від 1/3 до 1/2 ЖЕЛ) 15-20 с, швидкість руху паперу при цьому 600 мм / хв. Після реєстрації спірограмми в карту дослідження записують температуру кімнати, барометричний тиск, вік, довжину і масу тіла випробуваного.
Оцінка спирографических показників. Фактичні величини легеневих обсягів (рис. 30) необхідно приводити до певних умов, так як обсяг газу залежить від атмосферного тиску, насичення водяними парами, температури середовища. Так, показники, що відображають об`ємні величини газу, прийнято приводити до системи BTPS (температура 37 ° С, повне насичення водяними парами, дане атмосферний тиск). Показники поглинання кисню і виділення вуглекислого газу приводять до стандартних фізичних умов - STPD [температура 0 ° С, атмосферний тиск 760 мм рт. ст. (101,3 кПа), відсутність водяних парів]. Для перекладу фактичних показників в системи BTPS і STPD використовують поправочні коефіцієнти (табл. 21).
Спірографи СТ-1, СТ-2 відградуйовані так, що обсяг газу під дзвоном в 200 мл відповідає на спірограмі 1 см, т. Е. При підйомі кривої на 1 см зменшення обсягу газу під дзвоном спірометру складе 200 мл. Вимірявши показники спірограмми (ДО, ЖЄЛ і ін.) В сантиметрах, розраховують їх величину в мілілітрах (рис. 31).
Дихальний обсяг - обсяг вдихуваного і повітря, що видихається при нормальному диханні. У дітей ДО - дуже лабільний показник, він залежить від віку (чим молодша дитина, тим менше ДО), статі і довжини тіла (см. Табл. 19).

Табл. 21. Коефіцієнти для приведення легеневих величин і обсягів до стандартних (STPD) і альвеолярним (BTPS) умовам

Примітки: 1. На кожен міліметр ртутного стовпа (0,1333 кПа) коефіцієнт для приведення обсягу до стандартних умов змінюється приблизно на 0,001. 2. Таблицю можна використовувати при атмосферному тиску 740-780 мм рт. ст. (98,4-104 кПа). 3. Щоб перевести об`ємні величини з системи STPD в систему BTPS, їх необхідно помножити на поправочний коефіцієнт 1,21.
Частота дихання (ЧД) - число дихальних рухів в хвилину. Цей показник, як і ДО, залежить від віку дитини, стану його здоров`я і має суттєві індивідуальні коливання. ЧД і ДО набувають практичну значимість при спостереженні за хворим в динаміці.
Хвилинний об`єм дихання - кількість повітря, що видихається і вдихається випробуваним за хвилину. МОД дорівнює добутку ДО на ЧД. Фактичний МОД порівнюють з належною величиною його, яка знаходиться по табл. 19 або формулою


Допустиме відхилення фактичної величини МОД від належної 100 4 = 20%. Діагностична цінність МОД

Мал. 31. Схема спірограмми:
а - визначення споживання кисню в хвилину-б - визначення обсягу форсованого видиху в секунду-ФЖЕЛ - обсяг форсованого видоха- ФЖЕЛ | - Об `єм
форсованого видиху в секунду.
для оцінки ефективності альвеолярної вентиляції підвищується, якщо зіставити його з частотою і глибиною дихання при спостереженні за хворим в динаміці.
Життєва ємність легенів - максимальний обсяг повітря, який може видихнути випробуваний після максимального вдиху. Фактичну величину ЖЄЛ порівнюємо з належною ЖЕЛ, яку у дітей визначають за табл. 19 або розраховують за рівнянням регресії (І. С. Ширяєва, Б. А. Марков, 1973).

Відхилення фактичної ЖЄЛ від належної не повинно перевищувати 100 = t20%.
Форсована життєва ємкість легень - максимальний обсяг повітря, який може видихнути випробуваний при форсованому видиху після максимально глибокого вдиху. Велику практичну значимість має зміна обсягу форсованого видиху за першу секунду (ФЖЕЛ1). Для визначення ФЖЕЛ1 на спірограмі від нульової точки, відповідної початку видиху, по горизонталі відкладається відрізок в 1 см (рівний 1 с).

З кінця відрізка опускається перпендикуляр до місця перетину його з ФЖЕЛ, величина якого і є ФЖЕЛ1. Якщо вершина спірограмми ФЖЕЛ має закруглення, то нульову точку для розрахунку ФЖЕЛ1 можна знайти на перетині горизонталі, проведеної через вершину ФЖЕЛ, і продовженого вгору прямолінійного ділянки кривої форсованого видиху (см. Рис. 31,6). Фактичну величину ФЖЕЛ1 порівнюють з належною ДФЖЕЛ1, для чого використовують рівняння регресії:

Відхилення фактичної ФЖЕЛ [від належної не повинно перевищувати 100 ± 20%.
Частіше, ніж ФЖЕЛ1, використовується відношення ФЖЕЛ1 до ЖЕЛ - індекс Тиффно. У нормі він становить не менше 70% фактіческойЖЕЛ1, його величина залежить від віку (табл. 22).
Табл. 22. Залежність індексу Тиффно від віку (по І. С. Ширяєвої, Б. А. Маркову.

Максимальна вентиляція легенів - максимальний обсяг повітря, який може бути провентильований легкими за хвилину. МВЛ отримують множенням середньої глибини дихання на число подихів у хвилину або по спірограмі обчислюють суму величин зубців за 10 с, далі відповідно до масштабу шкали роблять перерахунок отриманої суми в літри і визначають обсяг МВЛ за хвилину. Фактичну величину МВЛ порівнюють з належною (ДМВЛ), яку розраховують для дітей за рівнянням регресії або визначають по табл. 19:

Відношення фактичної МВЛ у дітей до належної не повинно перевищувати 100 ± 20%.
Практичну цінність має визначення показника швидкості руху повітря (ПСДВ), який дозволяє судити про характер порушень вентиляції. Його знаходять за формулою
Якщо ПСДВ більше одиниці, переважають рестриктивні порушення вентиляції, якщо менше одиниці - обструктивні.
Для практичних цілей при спірографії зазвичай визначають ЖЕЛ, ФЖЕЛ |, МВЛ, а також розраховують індекс Тиффно і ПСДВ. Цих показників досить для судження про стан вентиляції легенів (стані анатомо-фізіологічних властивостей апарату вентиляції). Обчислення інших показників мало виправдано (Н. Н. Канаєв, 1978). Виразність відхилень спирографических показників від норми приведена в табл. 23.
На підставі спирографических показників оцінюють стан вентиляції. Якщо ЖЕЛ знижена більшою мірою, а абсолютні швидкісні показники (ФЖЕЛ |, МВЛ) у меншій при нормальних відносних показниках (індекс Тиффно, ПСДВ), то є рестриктивний (обмежувальний) варіант порушення вентиляції. Якщо в найбільшою мірою знижені абсолютні (ФЖЕЛ1, МВЛ) і відносні (індекс Тиффно, ПСДВ) швидкісні показники в порівнянні з ЖЕЛ - обструктивний варіант порушення вентиляції. У випадках приблизно рівного зниження всіх спирографических показників буде змішаний варіант порушення вентиляції.
Табл. 23. Межі норми і градації відхилення від норми показників дихання (по Н. Н. Канаєву, 1980)

ЗАГАЛЬНА плетизмограф

Загальна плетизмография (ОЗУ) - метод прямого вимірювання бронхіального опору шляхом синхронної реєстрації пневмотахограмми і змін внутрішньокамерного тиску, що виникає при спокійному диханні випробуваного в герметичній кабіні. Альвеолярне тиск визначається за коефіцієнтом пропорційності між обсягом кабіни і обсягом газу в легенях з урахуванням тиску в кабіні. Точність вимірювань збільшується, якщо синхронно з тиском в плетизмограф записується імпедансна пневмограмма (М. І. Анохін, 1978). ОПГ дозволяє досліджувати з урахуванням воздухонаполненнимі легких аеродинамічний опір, роботу щодо її подолання та капілярний легеневий кровотік.
Для визначення альвеолярної вентиляції і газового складу повітря, що видихається використовуються газоаналізатори-капнограф і мас-спектрометри.